Công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm sữa

như trong các loại sữa chua, dạng lỏng như trong các loại sữa tiệt trùng,sản phẩm chủ yếu là chất béo cream như các loại bơ, dạng đặc có pha thêm các chất khác như sữa cô đặc có đường…

Lêi më ®Çu

Đã từ lâu con người đã biết dùng sữa và các sản phẩm từ sữa như một loại thực phẩm thiết yếu hằng ngày Qua quá trình phân tích thành phần dinh dưỡng người ta thấy sữa là một hợp chất giàu dinh dưỡng và cần thiết đối với con người do tính hài hòa cân đối của nó Sữa ngoài cung cấp các acid amin thiết yếu, các acid béo không no, vitamin

và chất khoáng nó còn cung cấp một lượng calci dồi dào Sữa có lượng lớn các chất

như protein, đường, chất béo, vitamin, một số muối khoáng….đặc biệt chúng đều ở dưới dạng dễ hấp thụ đối với cơ thể con người

Các sản phẩm từ sữa, có thể ở dạng rắn như các pho mát với kết cấu hình thù và tính cảm vị đặc trưng mang phong vị của từng xứ sở, quê hương, dạng hạt đơn điệu như trong các loại sữa bột; dạng đặc mịn đôi khi có thêm hương vị của hoa quả (dâu, cam ) như trong các loại sữa chua, dạng lỏng như trong các loại sữa tiệt trùng,sản phẩm chủ yếu

là chất béo (cream) như các loại bơ, dạng đặc có pha thêm các chất khác như sữa cô đặc

có đường…

Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm, công nghệ chế biến sữa

đã và đang phát triển mạnh mẽ, từ các nhà cung cấp trong nước và nước ngoài với nhiều mặt hàng đa dạng, phong phú Để đạt được những thành tựu như ngày nay của ngành sữa Việt Nam, yếu tố đầu tiên lý giải phải kể tới đó là chất lượng cuộc sống của người dân đang không ngừng tăng lên, xu hướng tiêu dùng thay đổi, nhận thức về giá trị dinh dưỡng của sữa tới sức khỏe của trẻ em, người già được quan tâm hơn… Vì thế, mức tiêu dùng sữa và các sản từ sữa không ngừng tăng trưởng, doanh thu các doanh nghiệp chế biến, phân phối sữa tăng lên từng ngày Mặt khác, những chính sách, mục tiêu tầm vĩ mô của nhà nước đối vối ngành chăn nuôi bò sữa, chế biến kinh doanh sữa và các sản phẩm là yếu tố thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của các đơn vị chế biến Các doanh nghiệp chế biến sữa mới ra đời tăng lên nhanh cả về qui mô và số lượng Tuy nhiên hiện nay sản lượng sữa vẫn chưa đáp ứng một cách đầy đủ về nhu cầu đó

Như ta đã biết sữa là thực phẩm giàu chất dinh dưỡng nên đây là môi trường hết sức thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật Chính vì vậy, việc bảo quản sữa tươi là rất khó khăn, thời gian phá hủy ngắn, sữa rất dễ hư hỏng bởi điều kiện môi trường bên ngoài

Để khắc phục những nhược điểm này, ta phải chế biến sữa thành các sản phẩm khác như: sữa thanh trùng, sữa chua, sữa tiệt trùng… nhằm kéo dài thời gian bảo quản, tăng thêm giá trị dinh dưỡng, cảm quan cho sữa đáp ứng nhu cầu, thị hiếu của con người bằng các

công nghệ tiên tiến của các nước phát triển trên thế giới như Italia, Thụy điển, Đan Mạch,

Hà Lan…

Trong những năm gần đây, nhờ thực hiện nhờ đổi mới chính sách, đầu tư và tăng cường nghiên cứu và ứng dụng khoa học công nghệ mà ngành chăn nuôi nước ta đã có những bước tăng trưởng rất nhanh, đã và đang cung cấp cho xã hội khối lượng sản phẩm lớn và đa dạng về chủng loại Từ sản xuất mang tính tự cấp, tự túc đến nay sản phẩm chăn nuôi đã trở thành hàng hoá, không những đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước mà còn có một khối lượng lớn để xuất khẩu

Để trở thành hàng hoá có giá trị, ngoài việc sản xuất ra sản phẩm có chất lượng tốt thì việc áp dụng công nghệ bảo quản và chế biến phù hợp nhằm ổn định và nâng cao chất lượng sản phẩm, đáp ứng được nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng

So với các nước tiên tiến và các nước trong khu vực, công nghệ chế biến sản phẩm chăn nuôi ở nước ta còn chậm phát triển Chúng ta đang thiếu không chỉ phương tiện, thiết bị kỹ thuật mà thiếu cả những tài liệu khoa học về qui trình công nghệ chế biến, đặc biệt là tài liệu giảng dạy trong các trường trung học chuyên nghiệp và công nhân kỹ thuật

để đào tạo nguồn nhân lực về lĩnh vực này

Để góp phần nhỏ vào việc đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật thuộc lĩnh vực bảo quản và

chế biến sản phẩm chắn nuôi chúng tôi, chúng tôi cho ra đời cuốn giáo trình “C«ng nghÖ chế biến sữa và các sản phẩm sữa” Do thời lượng của môn học có hạn nên trong phạm

vi giáo trình này chúng tôi chỉ tập trung giới thiệu những kiến thức cơ bản về công nghệ bảo quản và chế biến các sản phẩm sữa và thịt, cá là những loại sản phẩm thông dụng, chiếm tỷ trọng lớn trong sản phẩm chăn nuôi Đây là một trong những giáo trình chuyên môn trọng tâm trong chương trình đào tạo Trung học chuyên nghiệp ngành Chế biến và bảo quản thực phẩm và là tài liệu tham khảo cho các ngành có liên quan Kết cấu giáo trình:

Chương 1: Sữa nguyên liệu

Chương 2: Kỹ thuật bảo quản và sơ chế sữa

Chương 3: Kỹ thuật chế biến sữa

Mặc dù đễ hết sức cố gắng, nhưng chắc chắn không tránh khỏi có thiếu sót Tập thể tác giả kính mong nhận được sự đóng góp của các bạn đồng nghiệp và những người đọc giáo trình này

Tác giả

Trịnh Thị Thu Phương

Chương I SỮA NGUYÊN LIỆU Mục tiêu: Cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản về đặc điểm cấu tạo,

thành phần hoá học và những tính chất đặc trưng của sữa có liên quan đến công nghệ bảo quản và chế biến

Nội dung: Chương này giới thiệu thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của

sữa, một số tính chất lý hoá đặc trưng của sữa, các yếu tố ảnh hưởng tới thành phần

và chất lượng của sữa, phương pháp kiểm tra đánh giá chất lượng sữa (bao gồm độ axit, độ tươi, chỉ tiêu vi sinh vật, tạp chất cơ học,…) và kỹ thuật vắt sữa, vận chuyển và thu nhận sữa

Trọng tâm của chương này là phương pháp kiểm tra đánh giá chất lượng sữa và thực hành xác định một số chỉ tiêu lý hoá của sữa nguyên liệu trước khi đưa vào chế biến

I TÌNH HÌNH TIÊU THỤ VÀ SẢN XUẤT SỮA Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI

1 Tình hình tiêu thụ và sản xuất sữa ở Việt Nam

Năm 2006 Việt Nam chính thức ra nhập tổ chức thương mại thế giới WTO Việt Nam đang trong giai đoạn tăng trưởng và phát triển kinh tế mạnh mẽ kéo theo mức thu nhập, mức sống của người dân cũng được cải thiện rõ rệt Vì vậy sữa và các sản phẩm làm từ sữa đã gần gũi hơn với người dân Nếu trước những năm 90 của thế kỷ trước chỉ có 1-2 nhà sản xuất, phân phối sữa, chủ yếu là sữa đặc và sữa bột (nhập ngoại) Hiện nay thị trường sữa Việt Nam đã có gần 20 hãng nội địa và

có thể chế biến thành 500 loại sản phẩm khác nhau trong đó có 5 ngành sản xuất chính

 Sản xuất sữa tươi ( thanh trùng và tiệt trùng )

 Sản xuất sữa chua ( uống và ăn )

 Sản xuất sữa bột

 Sản xuất bơ và phomat

Tổng lượng tiêu thụ sữa Việt Nam liên tục tăng mạnh với mức từ 15 – 20% năm, theo dự báo đến năm 2010 mức tiêu thụ sữa tại thị trường sẽ tăng gấp đôi và tiếp tục tăng gấp đôi vào năm 2020

Về mức tiêu thụ sữa trung bình của Việt Nam hiện nay khoảng 10-12 kg/người/năm, tức là đã tăng gấp 12 lần so với những năm đầu thập niên 90 của thế

Bảng 1.1 Mức tiêu thụ bình quân người/năm ở Việt Nam (kg/năm)

Vì thế, mức sử dụng sữa và các sản phẩm từ sữa không ngừng tăng trưởng, doanh thu các doanh nghiệp chế biến, phân phối sữa tăng lên từng ngày

Mặt khác, những chính sách, mục tiêu tầm vĩ mô của nhà nước đối với ngành chăn nuôi bò sữa, chế biến, kinh doanh sữa và các sản phẩm là yếu tố thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển các đơn vị chế biến, các doanh nghiệp chế biến sữa mới

ra đời tăng lên nhanh cả về quy mô và số lượng Tuy nhiên hiện nay, vẫn chưa đáp ứng một cách đầy đủ về nhu cầu đó,ở nước ta hiện nay nguồn sữa tươi nguyên liệu còn rất hạn chế

Để giải quyết vấn đề trên, hiện nay nước ta đang phát triển nhiều vùng chăn nuôi bò sữa có quy mô lớn như: Mộc Châu, Lâm Đồng, Tp Hồ Chí Minh, Ba Vì,

Hà Nội và hiện nay Công ty cổ phần thực sữa TH đang xây dựng trang trại chăn nuôi ở Nghĩa Đàn – Nghệ An, với các giống bò tốt cho năng suất cao như:

Bò Hà Lan với năng suất: 3.000  3.500 lít sữa/chu kỳ

Bò Sind với năng suất: 1.600  1.800 lít sữa/chu kỳ

Bò Hà Lan và Sind với năng suất: 2.500 lít sữa/chu kỳ

Theo tổng cục thống kê năm 2008 cả nước có tổng đàn bò sữa là 107.983 con, bò cái sữa là 65.104 con tổng sản phẩm sữa là 320 ngàn tấn sữa/năm đáp ứng được 38  40% nhu cầu tiêu thụ sữa của Vịêt Nam và trong chiến lược phát triển chăn nuôi đến năm 2020, Bộ NN&PTNT đề ra mục tiêu tăng đàn bò sữa lên 400-

500 ngàn con, tương lai đáp ứng được 50% nhu cầu sữa tiêu thụ trong nước

2.Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới

Trong lĩnh vực chế biến thực phẩm, công nghiệp chế biến sữa là một trong những ngành có trình độ hiện đại nhất

Trải qua thời gian, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp sữa không ngừng phát triển Sữa được sản xuất và tiêu thụ hầu hết

ở các nước trên thế giới, đặc biệt ở các nước phát triển như: Mỹ, Trung Quốc,

Ấn Độ, Hà Lan, Newzeland, Canada … Đây là những nước đứng đầu thế giới về sản lượng sữa và công nghệ chế biến sữa, hàng năm các nước này xuất khẩu một lượng lớn sữa dưới dạng sữa bột Châu Á không chỉ thụ sữa lớn nhất mà còn là nơi nhập khẩu sữa nhiều nhất thế giới (chiếm 50% tổng sản lượng các sản phẩm sữa) do thu nhập tăng nhanh và quá trình đô thị hóa đã làm tăng nhu cầu tiêu thụ sữa Hai thị trường phát triển mạnh nhất hiện nay là Ấn Độ và Trung Quốc với sản lượng hàng năm tương đương với mức tiêu thụ từ 116 thị trường khác trên thế giới Sản lượng sữa tăng khoảng 1.4 tỷ lít tại Ấn Độ từ năm 2006 – 2007, đạt mức 50 tỷ lít trong năm 2007 Tại Trung Quốc là 1.7 tỷ lít, đạt mức 17.5 tỷ lít năm 2007 Tại khu vực Tây Âu và Bắc Mỹ việc uống sữa của người dân khá cao

và ổn định Sản lượng sữa gia tăng mạnh ở một số nền kinh tế mới nổi nhưng chưa đáp ứng được nhu cầu của thị trường sau đây là bảng thống kê mức độ tiêu thụ sữa ở một số quốc gia

Bảng 1.2 Mức tiêu thụ sữa trên đầu người ở một số nước trên thế giới

Từ đó ta thấy được mức tiêu độ tiêu thụ sữa bình quân của 1 người/năm ở Việt Nam đang còn rất thấp so với thế giới

Theo khảo sát ở nước ta, dân số hàng năm vẫn tiếp tục tăng, tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân nước ta đạt từ 7- 8%/năm, cùng với mức thu nhập cũng như mức sống của người dân ngày càng được nâng lên

Việt Nam mới chỉ uống 10-12 lít sữa/năm, trong khi sản lượng sữa bình quân hàng năm theo đầu người ở Châu Âu đạt 350 – 400 lít/người/năm Còn ở Châu Á, mặc dù phát triển muộn hơn nhưng hiện nay sản lượng đã tăng và ngày càng cao như ở Singapore sản lượng trung bình là 83,3lít/người/năm (năm 2008)

và 58,8lít/người/năm (năm 2009) Thái Lan là 21,2 lít/người/năm (năm 2008) và 22,1lít/người/năm (năm 2000).Trong khi đó các nước Mỹ, Nga, Nhật Bản,

Australia, New Zealand sản lượng tiêu thụ sữa là rất lớn

II THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ GIÁ TRỊ DING DƯỠNG CỦA SỮA

Sữa là một chất lỏng màu trắng, đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước, có

vị đường nhẹ và có mùi ít rõ nét Về phương diện hoá lý người ta coi sữa như một thể keo gồm các cầu béo có đường kính từ 3-5àm và các mixen protein có đường kính gần 0,1àm trong pha phân tán là nước

Trong sữa có hai chất chính là chất khô và nước hai chất đó về thành phần lí hoá có liên quan chặt chẽ với nhau Nếu thay đổi một thành phần trong đó sẽ thay đổi tính chất của sữa

Thành phần của sữa có thể thay đổi do nhiều nguyên nhân khác nhau, vì vậy mà giới hạn của sự chênh lệch về thành phần cũng có ảnh hưởng rất lớn tới quá trình

sơ chế và chế biến Hiện nay người ta đã tìm thấy trong sữa có tới gần 100 chất khác nhau trong đó có đạm, mỡ, đường, vitamin, khoáng, men Trong sữa có đầy

đủ 20 loại axit amin mà trong đó có 1112 loại axit amin không thay thế, 18 loại axit béo (mỡ thực vật chỉ có 57 loại), 25 loại muối khoáng, 12 loại vitamin, 10 loại men, 4 loại đường và một số loại nguyên tố vi lượng Có thể nói sữa là một loại thực phẩm có đầy đủ các chất quan trọng đối với sự phát triển của cơ thể con người và là loại thực phẩm duy nhất có thể thay thế sữa mẹ nuôi dưỡng trẻ sơ sinh trong những ngày đầu mới sinh

Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của sữa phụ thuộc vào giống gia súc, tuổi, chế độ dinh dưỡng, chế độ chăm sóc, kỹ thuật vắt lấy sữa Thành phần hoá học của một số loại sữa được trình bày ở bảng 1.1

Loại sữa Nước Chất

khô

Chất béo

Protein Casein Whey

12,5 12,5 17,2 14,8 19,3 11,2

4,0 3,8 7,4 5,6 7,4 1,9

0,9 3,3 3,8 3,8 5,5 2,5

0,3 2,7 3,2 3,1 4,6 1,3

0,6 0,6 0,6 0,7 0,9 1,2

7,0 4,7 4,8 4,8 4,8 6,2

0,2 0,7 0,8 0,7 1,0 0,5

Bảng 1.3 Thành phần hoá học của một số loại sữa

Nguồn: B Simosen, R Hamm and Rogowski

Trong bảng 1.1 cho thấy, sữa của các loại động vật khác nhau có thành phần hoá học rất khác nhau Sữa cừu có hàm lượng protein và chất béo cao nhất, tiếp đó

là sữa trâu Căn cứ vào thành phần hoá học và mùi vị mà người ta có thể sản xuất những sản phẩm sữa đặc trưng chỉ từ một loại sữa nào đó, ví dụ như sữa chua kumis từ sữa dê,…

Hình 1.1 Thành phần hoá học của một số loại sữa

Phổ biến nhất ở trên thế giới trong đó có Việt nam vẫn là sữa bò Vì vậy, trong các nội dung tiếp theo chỉ đề cập đến sữa bò và đƣợc gọi đơn giản là sữa

Thành phần hoá học trung bình của 1 lít sữa sữa bò đƣợc ghi trong bảng 1.2

1 Nước

1.1 Nước tự do

Nước tự do chiếm 9697% trong số lượng nước có trong sữa Nước tự do có ý nghĩa rất quan trọng trong việc sản xuất các sản phẩm của sữa cũng như đối với tính chất lí hoá và sự phát triển của vi sinh vật Lượng nước này có thể tách được trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hoá học với chất khô

ở trạng thái có vết

4-5% thể tích của sữa ra khỏi vú

Bảng 1.4 Thành phần hoá học trung bình của 1 lít sữa bò

Nước liên kết có rất ít, khoảng 34%, vi sinh vật không thể phát triển trong nước liên kết Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào thành phần phần trăm trong

hệ keo: protein, các phosphatit, polysacarit Nước liên kết thường được gắn với các nhóm như:

-NH2,-COOH, OH, = NH,-CO-NH-,…

Hàm lượng nước liên kết trong các sản phẩm sữa rất khác nhau: trong sữa gầy

có 2,13-2,59%, sữa đầu có 4,15%, nước tách ra trong quá trình sản suất bơ có 1,75% Nước liên kết đóng băng ở nhiệt độ nhỏ hơn 00C, không hoà tan muối, đường

Dạng đặc biệt của nước liên kết là nước kết tinh với lactoza dưới dạng

C12H22011.H2O

2 Chất khô

Chất khô trong sữa bao gồm tất cả các chất còn lại, trừ nước Có thể xác định hàm lượng chất khô sau khi sấy sữa ở 102105oC đến trọng lượng không đổi hoặc tính toán theo các công thức thực nghiệm sau đây:

Glyxerit là thành phần chính của mỡ sữa với tỷ lệ 98-99% Nó được tạo thành

từ glyxerin và axit béo Công thức hoá học như sau:

Trong đó: R1, R2 và R3 là gốc các loại axit

Các axid béo có mạch cacbon đa dạng, từ C4 ữ C24, gồm các axit béo no và không no có nối đôi Ví dụ, palmitic (C18:1), oleic (C12:1), leolinic (C18:3) và arachindonic (C20: 4)

Phosphatit và glicolipit đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành các màng

CH2 OO CR1

CH2 – OO CR2

CH2 – OO CR3

cầu mỡ Trong thành phần của chúng có cả axit béo hoà tan trong chất béo và axit béo hoà tan trong nước

Hàm lượng các phosphatit và glicolipit khoảng 0,031-0,05% Màng của các cầu

mỡ chứa xấp xỉ 60% các phosphatit Sữa đầu thường chứa lượng phosphatit gấp

2-3 lần trong sữa thường

Steroit gồm hai thành phần chính là sterol và sterit Sterol có cholesterol và ergosterol Dưới tác dụng của tia cực tím cholesterol biến thành vitamin D3 và ergosterol biến thành vitamin D2 Sterit là este của các axit béo Mỡ sữa tồn tại trong sữa dưới dạng huyền phù bao gồm các hạt nhỏ hình cầu hoặc hình ô van và được gọi là cầu mỡ Các cầu mỡ có đường kính từ 0,1-20àm (đường kính trung bình từ 3-4àm) Trong 1ml sữa có khoảng 3000-4000 triệu cầu mỡ, các cầu mỡ có

tỷ trọng nhỏ nhất trong sữa (0,925 g/cm3

) Vì vậy khi sữa để yên, sau một thời gian nhất định chúng sẽ nổi lên trên bề mặt sữa, tạo thành lớp váng sữa có màu trắng ngà Kích thước các cầu mỡ có ảnh hưởng lớn đến việc tách chất béo bằng ly tâm Các cầu mỡ có kích thước lớn dễ dàng bị tách khỏi khối sữa bằng lực ly tâm

2.2 Protit

Protit trong sữa là loại protit hoàn thiện bao gồm hầu hết các loại axit amin nhất

là các loại axit amin không thay thế Protit cấu tạo nên các tế bào, vì thế nó giữ vai trò vô cùng quan trọng trong sự sống của cơ thể động vật

Trong protit gồm có: casein, albumin và globulin với tỉ lệ tương ứng 82%, 12%

và 6% Trong sữa non lượng albumin và globulin rất cao nên khi gặp nhiệt độ cao

dễ bị kết tủa

Protein hoà tan (15 – 22% tổng protein): Gồm albumin,imunoglubulin (1,9 –

3,3%), lisozim, lactoferin, lactoperoxydase,…

Protein ở trạng thái keo không bền (78 – 85%): Gồm phức hệ mixen hữu cơ của các caseinat và canxiphosphat Chủ yếu là các casein, casein là 1 phosphoprotein, dễ dàng tham gia phản ứng với các kim loại kiềm, kiềm thổ: K,

Na, Mg để tạo thành các caseinat – chúng có khả năng hoà tan trong nước Càng có nhiều nguyên tử kim loại liên kết với casein thì độ hoà tan của chúng càng lớn Muối canxi caseinat có thể kết hợp với canxi phosphat tạo phức canxi phosphat caseinat (tồn tại ở dạng mixen) Tồn tại ở dạng hình cầu (gọi là các mixen) đường

kính 20 – 300 mm, các mixen là tập hợp các dưới đơn vị (siêu mixen) Siêu mixen: được hợp thành từ các casein αs1, αs2, β và k có đường kính khoảng 20 nm, sắp xếp sao cho đầu kị nước quay vào trong, đầu ưa nước hướng ra ngoài Nhiều siêu mixen tập hợp thành 1 mixen nhờ canxi phosphat dạng keo rất mịn liên kết các casein αs1, αs2, β lại với nhau thông qua nhóm phosphat của chúng Các siêu mixen nghèo casein sẽ nằm ở phía trong, mixen sẽ ngừng lớn khi toàn bộ mặt ngoài được bao phủ bằng casein

Trong protit của sữa có tới 20 loại axit amin, bao gồm: glixin, alamin, valin, lơxin, izôlơxin, sêrin, trionin, lizin, aginin, metionin, xistin, tirozin, fenitalanin, triptofan, histidin, prolin, axit asparagine, axit glutamic,…

a) Casein trong sữa

Casein trong sữa thuộc nhóm photpho protein, khác với các loại protein khác là

có chứa phôtpho trong phân tử của nó Trong sữa có ba dạng a, ò, ? casein, chúng khác nhau về lượng photpho (P): a- casein chứa 1%P, ò- casein chứa 0,6 ữ 0,7%P,?- casein chứa 0,05 ữ 0,1%P, trong đó casein dạng a và ò chiếm tới 85%, casein là 15% Điểm đẳng diện (pH) của a- casein là 4,5 ữ 4,7, ò- casein là 4, 9 và?

- casein là 5,5

Cazein có màu trắng hồng không mùi vị, trọng lượng riêng 1,26ữ1, 30 không hoà tan trong rượu và ête, ít hoà tan trong nước và dễ hoà tan trong dung dịch của một số muối Mặc dầu casein thuộc trung tính nhưng lại có tính chất axit rất rõ ràng Theo các tài liệu, casein thường có từ 4ữ6 hoặc 8 gốc axit Casein chứa tới

114 nhóm COOH và 83 nhóm amit (NH2) Vì thế nên nó mang tính axit Trong sữa, casein thường liên kết với canxi cho hợp chất mang tên tổng hợp: casein photphat canxi

b) Albumin

Trong phân tử albumin không có photpho Trong sữa albumin có rất ít, khoảng 0,4-0,6% Albumin là loại đạm hoàn thiện có đầy đủ các loại axit amin, dễ tiêu hoá gấp hai lần albumin trong trứng gà Trong sữa albumin ở dạng hoà tan vì phân tử của nó có độ thẩm thấu rất cao Chính vì thế albumin không kết tủa ở điểm đẳng diện Khi đun ở nhiệt độ 60oC albumin bắt đầu kết tủa, khi tới 80100oC sẽ kết tủa hoàn toàn Khi kết tủa nó sẽ mất khả năng hoà tan trong nước, vì vậy cần chú ý khi

cô đặc, thanh trùng Điểm đẳng diện của albumin pH = 4, 55 Albumin cũng có những dạng a, ò, ? tương tự như casein

là chất đạm có trong phần nước của máu và trong sữa non nên nó có tính kháng

trùng cao

2.3 Đường sữa

Lactoza chiếm vị trí hàng đầu trong gluxit của sữa Lactoza tồn tại ở hai dạng tự

do và liên kết với các protein và các gluxit khác Tỷ lệ lactoza tự do /lactoza liên kết là 8/1

Độ ngọt của lactoza kém sacaroza 30 lần Độ hoà tan trong nước cũng kém hơn Mặt khác lactoza còn tồn tại ở hai dạng a và ò ở 200

C a - lactoza chiếm 40% và

ò - lactoza chiếm 60% Khi thay đổi nhiệt độ có sự chuyển hoá từ dạng a sang ò và ngược lại Khi nhiệt độ giảm thì cân bằng giữa hai dạng bị phá vỡ, một phần a -lactoza chuyển sang ò - lactoza:

a - alhydrit + H2O a - hydrat

ò - alhydrit + H2O ò - hydrat

Do khả năng hoà tan của lactoza thấp, cứ 1 phần lactoza cần 6 phần nước mà trong sữa đặc thì tỷ lệ nước /lactoza bằng 2, do đó một phần lactoza sẽ bị kết tinh Trong quá trình cô đặc sữa, lactoza chuyển sang trạng thái bão hoà và sau đó nhờ làm lạnh, lactoza chuyển sang quá bão hoà Khi đó a - lactoza bắt đầu kết tinh

Sự giảm a- lactoza làm phá vỡ cân bằng và một phần ò- lactoza chuyển thành a - lactoza, rồi a - lactoza lại tiếp tục kết tinh

Quá trình tạo thành tinh thể đường lactoza gồm hai giai đoạn: tạo mầm kết tinh

và phát triển các tinh thể đó:

- Sự tạo mầm kết tinh đó phụ thuộc vào tốc độ tạo thành nó và cường độ trao đổi phân tử giữa dung dịch quá lạnh và mầm kết tinh

- Tốc độ phát triển của các tinh thể bằng tốc độ khuếch tán

Để tạo ra hàng loạt mầm kết tinh người ta bổ sung bột lactoza có kích thước hạt 2-3àm vào

Nhiệt độ thích hợp 25-350C phụ thuộc vào thành phần sữa và và chế độ làm lạnh Lượng mầm kết tinh bằng 0,02% so với sản phẩm

Làm lạnh kết tinh lactoza là một trong những khâu quan trọng quyết định tính chất sữa cô đặc có đường

Gia nhiệt đến 1000C không làm thay đổi lactoza ở nhiệt độ cao hơn, xảy ra sự biến màu do sự xuất hiện các melanoit tạo thành khi các axit min của sữa tác dụng với lactoza Ngoài ra, khi ở nhiệt độ cao hơn 1000

C, lactoza bị phân giải một phần, tạo thành các các axit lactic, axit fomic, … mà kết quả làm tăng độ chua của sữa lên men 1-2oT

Khi gia nhiệt trên 100oC thì lactoza sẽ bị biến đổi Đầu tiên tạo thành lactuloza, sau đó là sự phân giải đường tạo ra một loạt sản phẩm của sự phân giải này (axit lactic, axit formic…) kết quả là làm cho sữa có màu nâu

Lactuloza hoà tan tốt trong nước, không bị kết tinh ngay cả khi trong dung dịch đậm đặc Người ta có thể dùng lactuloza làm mầm kết tinh ngay trong lactoza hoặc

dùng trong dinh dưỡng trẻ em vì nó kích thích sự hoạt động của lactobacterium

bifidum và có tác dụng tốt cho tiêu hoá ở ruột

Lactose đóng vai trò quan trọng đối với các sản phẩm sữa Là nguồn dinh dưỡng chính cho các vi khuẩn đặc biệt là vi khuẩn lactic Khi sinh trưởng và phát triển vi khuẩn lactic sẽ sinh ra axit lactic làm protein của sữa bị đông tụ, có vị chua dịu Đường lactose có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất các sản phẩm lên men như sữa chua, format, bơ chua…:

- Khi chế biến ở nhiệt độ cao (≥ 65 0C) thời gian dài xảy ra phản ứng giữa đường lactose và nhóm nitơ tự do trong sữa (nhóm amino) tạo ra hợp chất màu nâu làm sữa bị sẫm màu và có vị caramen

- Khi bị thủy phân tạo ra các phân tử đường glucose và một phân tử đường galactose

α lactose chiếm 40% và β lactose chiếm 60% Khi thay đổi nhiệt

độ, có sự chuyển đổi từ α sang β và ngược lại Khi nhiệt độ giảm thì cân bằng bị phá vỡ, một phần α lactose chuyển sang β lactose Độ hòa tan của lactose tỷ lệ thuận theo nhiệt độ và nó bị thủy phân rất chậm theo nhiệt độ ở nhiệt độ cao Sự có mặt của đường lactose gây hiện tượng biến màu của sữa trong công nghệ nếu quá trình chế biến sữa ở nhiệt độ cao

Đường lactose dễ bị lên men dưới tác dụng của vi khuẩn để tạo ra các sản phẩm khác nhau Quan trọng nhất là quá trình tạo thành acid lactic trong sản xuất sữa lên men

C12H22O11.H2O → 4CH3CHOH – COOH Lactose acid lactic Hàm lượng lactose khác nhau giữa các loài động vật và nó cũng thay đổi tùy thuộc vào giống, cá thể khác nhau trong cùng một giống, sự viêm nhiễm vú và giai đoạn tiết sữa Hàm lượng lactose giảm mạnh trong chu kỳ tiết sữa và giảm theo thời kỳ tiết sữa

2.4 Muối trong sữa

Muối trong sữa không có nhiều, khoảng 0,7-0,8% nhưng nó có vị trí rất quan trọng đối với cơ thể con người và trong sản xuất sữa

Do trong sữa có mặt các cation K +

, Na+, Mg+, Ca+ và các anion của các axit phosphoric, limonic, clohydric nên trong sữa có nhiều loại muối khác nhau:

- Muối clorua: KCl, NaCl, CaCl2, MgCl2,…

- Muối phosphat: KH2PO4, NaH2PO4, K2HPO4, Na2HPO4,…

- Muối xitrat: K2(C6 H6 O7), Na2(C6 H6 O7), Ca3(C6 H5 O7)2,…

Trong các muối trên, muối canxi có ý nghĩa lớn đối với người, đặc biệt là trẻ

em Hai nguyên tố canxi và photpho trong sữa có tỷ lệ rất hài hoà Ca /P=1/1, 31 và

ở dạng cơ thể dễ hấp thụ

Muối canxi có ý nghĩa quan trọng trong chế biến các sản phẩm sữa Khi sữa có hàm lượng canxi thấp, sữa đó sẽ không bị đông tụ hoặc bị đông tụ rất chậm Ngược lại, nếu sữa có hàm lượng canxi cao thì sẽ bị đông tụ bởi renin nhanh hơn nhưng quyện sữa lại không mịn

Các muối của axit limonic đặc biệt có ý nghĩa đối với tạo thành các chất thơm trong các sản phẩm sữa lên men, các loại bơ Trong thành phần chủng vi sinh vật dùng để sản xuất các sản phẩm trên có các vi khuẩn tạo thành mùi thơm Các vi khuẩn này trong quá trình hoạt động đòi hỏi sự có mặt của axit limonic để tạo thành các diaxetyl, axeton, các axit bay hơi,

Nhiệt độ cao làm thay đổi thành phần muối của sữa Các muối hoà tan của axitphosphoric và axit limonic chuyển thành không hoà tan Trong quá trình này tạo thành các axit phosphoric làm tách một phần casein khỏi phức canxi phosphat caseinat Sự giảm nồng độ ion canxi làm giảm khă năng đông tụ của sữa bằng renin Nhiệt độ cao còn làm giảm độ bền của casein đối với nhiệt Casein bền vững ngay cả ở 1000

C, nếu nó được liên kết với một lượng nhất định canxi Nếu giảm lượng canxi thì trạng thái keo của casein cũng giảm sự bền vững

Các cặn muối không tan của sữa cùng với các protein (chủ yếu là albumin và globulin) bị kết tủa trên bề mặt đun nóng của thiết bị, tạo thành “đá sữa”, làm giảm khả năng truyền nhiệt gây khó khăn cho việc làm sạch thiết bị

2.5 C¸c vitamin

Vitamin giữ vị trí rất quan trọng trong việc nuôi dưỡng cơ thể người và động vật Nó tham gia vào quá trình đồng hoá các chất Sự đòi hỏi của cơ thể về vitamin cũng quan trọng như sự đòi hỏi về lipit, protit, gluxit, muối khoáng và các chất khác Thiếu vitamin có thể gây ra một số bệnh như: tê liệt, phù, mất khả năng sinh

đẻ, … và sự đồng hoá các chất trong cơ thể bị rối loạn

Cơ thể người lớn lao động bình thường, một ngày cần lượng vitamin: A 1mg;

B1: 2-3mg; B2: 2mg; C: 50-100mg; PP: 15-25mg; D: 0,025mg

Trong sữa có hầu hết các loại vitamin như: vitamin tan trong chất béo (A, D, K,

E, F) và vitamin hoà tan trong nước (B1, B2, B6, B12, C, PP, H)

Với chế độ gia nhiệt trong quá trình chế biến sữa thì các vi tamin hoà tan trong chất béo A, D và cùng các vitamin hoà tan trong nước: B2, B3, B5, H tương đối bền

Còn các vitamin C, B1, B6, B12, M đều bị ảnh hưởng bởi chế độ gia nhiệt ở những mức độ khác nhau

Khi thanh trùng, vitamin C giảm 10-17%, trong đó nếu qua tiệt trùng UHT (Ultra High Temperature) thì hao hụt tương ứng là 30% và 60% Do ảnh hưởng của tiệt trùng, các vitamin B1, B6, B12 giảm 20%, còn vitamin M giảm 30%

Để thành phần các vitamin cân đối hoàn hảo hơn, người ta đã bổ sung thêm một

số loại vitamin cần thiết trong quá trình chế biến sản phẩm sữa

Loại Vitamin Hàm lượng (mg/l)

Về phương diện kỹ thuật chế biến người ta quan tâm nhiều tới một số enzim sau:

Lipaza: nguồn gốc lipaza có thể từ tuyến sữa Khi tuyến sữa làm việc bình thường thì lipaza không đáng kể Khi gặp điều kiện thuận lợi, thì lipaza phân huỷ một phần chất béo của sữa và làm cho sữa và sản phẩm từ sữa có vị đắng, mùi ôi Lipaza hoà tan tốt trong chất béo, dễ dàng xâm nhập vào các cầu mỡ nên chế độ thanh trùng tức thời ở 72 –750C không đủ để tiêu diệt lipaza Đây là một nguyên nhân làm hư hỏng sản phẩm sữa

C trong 30 phút

hoặc 80oC tức thời Người ta sử dụng tính chất này để kiểm tra hiệu quả thanh trùng sữa (dùng natriphenolftalein phosphat 1%)

Các proteaza gồm có: proteaza tuyến sữa và proteaza vi khuẩn

Proteaza tuyến sữa có hoạt tính tương tự như tripxin Điều kiện tối ưu cho enzim này là môi trường kiềm nhẹ, nhiệt độ 37-420C Nó bị phá huỷ hoàn toàn ở

750C

Proteaza vi khuẩn được tổng hợp từ các vi khuẩn trong sữa Các vi khuản này

xâm nhập vào sữa từ không khí hoặc do con người chủ động đưa vào khi sản suất một số loại sữa chua, phomát,…

Một số enzim trong sữa bắt đầu bị vô hoạt khi nhiệt độ từ 55oC và khi nhiệt độ cao hơn 90oC thì các enzim bị phá huỷ hoàn toàn

Một số enzim có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hoá như: galactoza,

lipaza cũng tiêu diệt Tuy nhiên, vì hàm lượng của chúng quá nhỏ nên không ảnh

hưởng tới giá trị sinh học của sữa

2.8 Các chất khí và sắc tố của sữa

Lượng chất khí hoà tan trong sữa khoảng 700ml/lít, trong đó có: 50-70% C02; 5-10% oxy và 20-30% nitơ Sữa mới vắt ra chiếm một lượng lớn khí, sau đó sẽ giảm dần và đạt giá trị bình thường Trong số các khí có mặt trong sữa có oxy ảnh hưởng xấu vì nó có thể là nguyên nhân phát triển các quá trình oxy hoá

Khi sữa được gia nhiệt, khí cacbonic, nitơ và oxy bị bay hơi và hàm lượng lượng trong sữa của chúng giảm không ít hơn 20% Kết quả việc bài khí này khiến cho axit của sữa giảm 0,5-2o

T

Sữa và mỡ sữa có màu là do sự có mặt của nhóm carotenoit và đại diện là caroten Hàm lượng caroten trong sữa mùa hè là 0,3-0,6mg/kg, mùa đông là 0,05-0,2mg/kg

Trong sữa còn có sắc tố màu xanh là clorofin Màu xanh vàng là do lactoflavin (vitamin B2) Màu trắng của sữa là do sự khuyếch tán ánh sáng bởi các mixen protein

2.9 Hệ vi sinh vật trong sữa

Hệ vi sinh vật trong sữa bao gồm vi khuẩn, nấm mốc, nấm men

- Nấm men: có dạng hình cầu, elip, trụ, kích thước từ 5 – 10µm Phần đông các loại chuyển đường thành rượu và sinh sản theo kiểu nảy chồi Các loại

nấm men có trong sữa bao gồm: Sacchoromyces, Mycorderma và Torula

- Nấm mốc: chủ yếu là Mucor và Rhizopus Các loại nấm mốc này gây nên

những biến động khi sản xuất các sản phẩm như: Bơ, phomat Ngoài ra còn

có Penicilium, Aspergillus

- Vi khuẩn: có kích thước từ 05 – 5 µm, có rât nhiều loại vi khuẩn trong sữa như: Coccus, Bacterium … quan trọng là vi khuẩn lactic

- Các liên cầu khuẩn lactic (Streptococus lactis): Có thể làm đông tụ sữa ở

30-35oC, có khả năng tạo hương cho sữa và có vai trò trong sản xuất các sản phẩm sữa lên men

Thông thường trong sữa chúng có đặc điểm:

- Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tùy tiện

- Không sản sinh ra các hợp chất nitrat

- Không sản sinh ra enzim catalase vì chúng không phân hủy nước oxi già

- Lên men các loại đường ở các điều kiện khác nhau

- Ít hay không tiết ra emzim protease trong sữa

- Hai loài vi khuẩn điển hình trong công nghệ chế biến sữa là:

+ Streptococcus thermophillus được coi là tác nhân của sự hình thành acid và

quá trình làm chin của phomat

+ Streptococcus cremoris và streptococcus lactic: là tác nhân của sự đông tụ tự

nhiên của quá trình phồng lên của phomat, tạo hương

3 Giá trị dinh dưỡng của sữa

Sữa là một trong những sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao nhất Trong sữa có đầy đủ các dinh dưỡng cần thiết dễ bị cơ thể hấp thụ, ngoài ra các thành phần chính là protein, lactoza, lipit, muối khoáng còn tất cả các vitamin chủ yếu, các enzim, các nguyên tố vi lượng không thể thay thế

Protein của sữa rất đặc biệt có chứa nhiều và hài hoà các axit amin cần thiết Hàng ngày mỗi người chỉ cần dùng 100g protein sữa đã có thể thoả mãn hoàn toàn nhu cầu về axit amin Cơ thể người sử dụng protein sữa để tạo thành hemoglobin

dễ dàng hơn bất cứ protein của thực phẩm nào khác Độ tiêu hoá của protein sữa 96-98%

Lipit của sữa giữ vai trò quan trọng trong dinh dưỡng Mỡ sữa rất dễ tiêu hoá Theo số liệu của Bộ y tế Liên xô cũ, độ tiêu hoá của mỡ sữa là 95%, trong khi đó

mỡ động vật khác chỉ có 90% Sở dĩ mỡ sữa dễ tiêu vì nó có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn so với nhiệt độ của cơ thể người và mỡ sữa lại bao gồm các hạt nhỏ từ 2-20àm Mỡ sữa là nguồn cung cấp nhiệt năng rất lớn Cứ 1 gam mỡ sữa cho 9, 3kcal Khác với loại mỡ động vật và thực vật khác, mỡ sữa chứa nhiều nhóm axit béo khác nhau, trong đó có nhiều loại a xit béo không no và nhiều vitamin tan trong chất béo như A, D, E và K

Đường sữa (đường lactoza) cũng có giá trị dinh dưỡng rất cao Nó là nguồn cung cấp nhiệt năng cho cơ thể Cứ 1 gam đường sữa cho 4,1kcal, độ tiêu hoá của đường sữa cũng rất cao, tới 98% Đường sữa không ngọt bằng đường saccaro nhưng lại rất cần thiết đối với cơ thể, đặc biệt là đối với trẻ sơ sinh

Hàm lượng muối canxi phophat trong sữa cao, giúp cho quá trình tạo thành xương, các hoạt động của não Hai nguyên tố này ở dạng dễ hấp thụ, đồng thời lại

ở tỷ lệ rất hài hoà Cơ thể có thể hấp thụ được hoàn toàn Đối với trẻ em, canxi của sữa là nguồn không thể thay thế Ngoài ra, trong sữa lại có nhiều nguyên tố vi lượng, men, hocmon, … rất cần cho sự phát triển của cơ thể

Trong số các thức ăn tự nhiên con người không có sản phẩm nào khác mà hỗn hợp các chất cần thiết lại được phối hợp một cách có hiệu quả như sữa

Trong y học, sữa được coi như một thứ thuốc để chữa bệnh và giải độc Từ rất lâu đời, người ta đã dùng sữa để chữa một số bệnh hiểm nghèo như: tim, gan, thận, đường ruột, lao, … Tính chất chữa bệnh và giải độc của sữa trước tiên vì sữa chứa hầu hết các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của cơ thể con người Sữa là sản phẩm không thể thiếu được đối với người ốm, trẻ nhỏ và rất cần thiết cho phụ nữ có thai, nuôi con và lao động trong hầm mỏ và nơi có hoá chất độc

Nguyên tắc dùng sữa để chữa bệnh là dựa trên việc sử dụng tối đa của tính chất chữa bệnh của sữa và tuỳ theo từng loại bệnh Đạm của sữa rất dễ tiêu, giàu a xit amin, rất cần thiết để chữa các bệnh: suy nhược, kiệt sức, thiếu máu cũng như

trong những trường hợp sự tiêu hoá đạm của thịt, cá khó khăn Casein trong sữa rất giàu metionin, colin cần thiết để chữa các bệnh: đau gan, tim, thận, Một số sản phẩm chế biến từ sữa như sữa chua có thể dùng để chữa các bệnh đường ruột, dạ dày, lao, thận,…

Sữa còn có tác dụng làm cho sự đào thải nước tiểu được dễ dàng trong quá trình bài tiết Vì vậy, nó được sử dụng có hiệu quả để giải độc cho những người làm việc trong các hầm mỏ, các cơ sở sản xuất hoá chất độc hại,…

III MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG CỦA SỮA

1 Tính chất vật lý

1.1 Tỷ trọng

Tỷ trọng của sữa cũng như các chất lỏng khác là tỷ số khói lượng sữa ở 200

C và khối lượng nước ở 40C có cùng thể tích

Phụ thuộc vào các thành phần của sữa, tỷ trọng dao động trong khoảng 1,032g/cm3 (trung bình là 1,029) Một số thành phần làm tăng tỷ trọng: protein, gluxit, chất khoáng (tỷ trọng lớn hơn1) Còn hàm lượng chất béo làm giảm tỷ trọng của sữa Do đó, nếu sữa có nhiều chất béo thì tỷ trọng sẽ rất thấp

Người ta quy ước đo tỷ trọng ở 200C Nếu vì lý do nào đó, thí nghiệm tiến hành

ở nhịêt đô cao hơn hoặc thấp hơn đều được quy đổi về tỷ trọng ở 200

C Ngoài ra,

tỷ trọng của sữa còn có thể xác định bằng các công thức thực nghiệm khác

Ví dụ, tỷ trọng của mỡ ở 15,50

C, có thể tính:

3 o

C 5

w 608 1

S 93 0 M

100

, ,

1 cP(pascal) = 1N/m21P(poa) = 0, 1 pascal giây (Ns/m2) 0,01P = 1cP (centipoa)

Độ nhớt phụ thuộc vào thành phần hoá học của sữa, trước hết là protein còn các muối lactoza không ảnh hưởng tới độ nhớt Hàm lượng chất béo càng cao thì độ nhớt càng cao

Độ nhớt phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ Khi nâng nhiệt độ đến 600

C, độ nhớt giảm rõ rệt, ở nhiệt độ cao hơn thì độ nhớt lại tăng Độ nhớt giảm khi đun đến

60oC là do tăng tốc độ chuyển động của các phân tử (tính chất chung của phần lớn các dung dịch) Còn khi đun trên 600

C (thanh trùng, tiệt trùng,…) độ nhớt lại tăng

là do sự thay đổi lý hoá của protein khiến cho phân tử của chúng lớn lên

Khi cô đặc sữa trong thiết bị chân không, độ nhớt tăng 2-3lần, đặc biệt sữa cô đặc có đường có độ nhớt từ 20-30 poa Sau khi bảo quản từ 2-6 tháng ở 25-280

C, giá trị này tăng lên tới 100 - 457poa Khi cô đặc, độ nhớt tăng là do nồng độ chất khô, do tính chất lý hoá của protein thay đổi và đối với sữa cô đặc có đường còn do đưa một lượng lớn đường vào

1.3 Áp suất thẩm thấu và nhiệt độ đóng băng

Đối với sữa, áp suất thẩm thấu tương đối ổn định và trung bình ở 6, 6at ở 0o

C

Áp suất thẩm thấu phụ thuộc nhiều vào hàm lượng lactoza và muối phân bố ở dạng

phân tử và ion Các chất protein ít ảnh hưởng, còn chất béo hầu như không ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu

Nhiệt độ đóng băng của sữa là -0,5550

C, có thể dao động từ -0,54ữ-0,590C Nhiệt độ này tương đối ổn định nên có thể dùng để xác định độ thật của sữa

Áp suất thẩm thấu và nhiêt độ đóng băng sẽ thay đổi khi sữa bị thêm nước hoặc khi lấy sữa từ gia súc bị ốm, từ gia súc có mang, … Do đó, nếu áp suất thẩm thấu của các dung dịch trong cơ thể của gia súc ốm thay đổi thì áp suất thẩm thấu cũng thay đổi

Độ axit chung phụ thuộc vào thành phần của sữa mà chủ yếu là các muối axit của axit phosphoric và linotic, các protein (casein, albumin, globulin) và CO2 tồn tại dưới dạng hoà tan trong sữa Giá trị trung bình độ axit của sữa bò là 16-180

T

2.2 Độ axit hoạt động

Độ axit hoạt động biểu thị tính toán hoạt động của các ion H + Giá trị pH

=6,5-6, 8 Trung bình là =6,5-6, 6 Độ pH của sữa không đặc trưng cho độ tươi của sữa Nó biến đổi rất chậm so với độ axit chung

2.3 Tính chất oxy hoá- khử của sữa

Sữa là loại chất lỏng phức tạp và trong đó ngoài thành phần chính: protein, lipit

và lactoza H còn chứa hàng loạt các hợp chất khác dễ bị oxy hoác, bị khử (vitamin

C (axit ascobic), vitamin E,B2,enzim, chất màu,…)

Khả năng oxy hoá - khử của dung dịch được đặc trưng bằng tế oxy hoá - khử,

ký hiệu là Eh, tính bằng milivôn hoặc vôn Đối với sữa bình thường Eh= 0,2-0,3V (200-300)mV) Khả ăng oxy hoá khử phụ thuộc vào nồng độ hydro do đó có thể biểu thị bằng rH2;

rH2 = 2 pH

029 , 0

2.4 Tính chất keo của sữa

Sữa là dung dịch keo có 3 pha tồn tại đồng thời: dung dịch thực, dung dịch huyền phù và dung dịch nhũ tương

NaCL Na+ + Cl-

NaH2PO4 Na+ + H2PO4

-

Các muối hoà tan này của sữa mang tính chất của những dung dịch đệm, nhờ đó

mà sữa tươi luôn luôn có pH = 6,7

Các muối kém hoà tan: canxi phosphat, tribasic tồn tại ở dạng keo

2.4.2 Dung dịch huyền phù

Chủ yếu là protein và các chất liên kết khác như lipoprotein Các protein trong sữa ở dạng phân tử lớn có kích thước từ 15-200nm (albumin 15-50nm), globumin 25-50nm, casein 40-200nm) Do kích thước phân tử protein lớn tạo thành dung dịch keo Trên bề mặt các phân tử protein có chứa các nhóm háo nước – NH2, -COOH, -CO, NH, … nên rất dễ dàng hút nước khi các nhóm này phân ly dễ dàng tạo thanh các điện tích âm và dương với số lượng xác định Hai yếu tố háo nước và

có điện tích thường quyết định sự bền vững của protein ở dạng keo Khi hai yếu tố này bị phá huỷ sẽ dẫn đến sự đông tụ protein và thường yếu tố háo nước có ý nghĩa quan trọng hơn đối với độ bền của protein sữa Điều này giải thích vì sao albumin

và globulin trong môi trường axit bền hơn casein Do có độ háo nước cao nên chúng không bị đông tụ ngay cả khi ở điểm đẳng điện

2.4.3 Dung dịch nhũ tương

Chủ yếu là chất béo ở dạng cầu mỡ Khi kích thước và số lượng các cầu mỡ không ổn định và phụ thuộc vào nhiều yếu tố mà chủ yếu là khẩu phần ăn, giống, điều kiện sống, thời kỳ có thai, kích thước các cầu mỡ có ý nghĩa quan trọng, nó xác định sự biến đổi chât béo và sản phẩm trong hàng loạt các quá trình công nghệ (ly tâm, đồng hoá, quá trình sản xuất bơ, pho mát) Số lượng trung bình trong 1ml sữa có khoảng 3000-4000 cầu mỡ

Nhũ tương chất béo của sữa khá bền vững Đun sữa ở nhiệt độ cao, làm lạnh ở nhiệt độ tháp, tác động cơ học của bơm, cánh khuấy vẫn không làm phá vỡ được màng bao cầu mỡ Màng bao này chỉ có thể bị phá huỷ khi có tác dụng cơ học đặc biệt (trong quá trình sản xuất bơ) hoặc do ảnh hưởng của hoá chất (axit, kiềm)

Trong điều kiện bình thường sữa mới vắt vi sinh vật không thể phát triển được

mà có thể bị tiêu diệt vì trong sữa có kháng thể Tính chất có tác dụng diệt khuẩn (tính kháng thể có hiệu quả) được gọi là Fa3 kháng thể Fa3 kháng thể này phụ thuộc vào nhiệt độ bảo quản Mối quan hệ này được thể hiện trên bảng 1.7

IV MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI THÀNH PHẦN CỦA SỮA

Bảng 1.8 Sản lượng sữa của một số gióng bò đang nuôi ở nước ta

Đối với giống bò sữa khác nhau có sự khác nhau về sản lượng sữa, thành phần

và một số tính chất lý hoá của sữa cũng khác nhau Giống bò Holstein Frize nuôi tại nông trường Mộc Châu có tỷ lệ mỡ đạt 3,4-3,8% và tỷ lệ protit 3,32% Giống

bò lai Sind (Phù Đổng) có tỷ lệ mỡ 5,89% và protit đạt 3,47% Con lai F1 (1/2HL)

có tỷ lệ mỡ 4,83% và tỷ lệ protit đạt 3,37% Tỷ lệ mỡ và protit trong sữa thay đổi theo tuổi của bò Ví dụ, ở bò cái giống Laroslabski, mỗi lứa đẻ tỷ lệ mỡ giảm đi 0,01%, còn ở bò cái Kolmohorski giảm đi 0,017%

Về cơ cấu giống bò ở nước ta hiện nay chủ yếu là bò lai Hostein Friensia (HF), chiếm tới 95% tổng số đàn bò sữa còn lại 95% giống bò HF thuần chủng Trong 5

năm (1999-2000) năng suất sữa bình quân tăng từ 2330kg/chu kỳ lên đến 3300 kg /chu kỳ Riêng sản lƣợng trung bình ở thành phố Hồ Chí Minh hiện nay là 3720kg/chukỳ, một số ít có thể đạt 4500-5000kg/chu kỳ Cá biệt có những con bò lai đạt kỷ lục 6000-7000kg/chu kỳ

2 Chu kỳ vắt sữa

Hình 1.8, mô tả sự thay đổi thành phần của sữa trong chu kỳ vắt sữa

Chu kỳ vắt sữa của bò kéo dài trung bình khoảng 300 ngày Thành phần sữa thường thay đổi trong một chu kỳ vắt sữa và ngay cả trong một lần vắt sữa Tỷ lệ

mỡ cao ở đầu kỳ cho sữa, sau đó giảm đi theo lượng sữa tăng lên Trong cùng một lần vắt sữa, những giọt sữa cuối cùng thường chứa nhiều mỡ hơn, vì các hạt mỡ từ tuyến bào đi xuống do tác dụng co bóp của oxytoxin Hàm lượng protit cũng tương

tự như mỡ

Sữa đầu có màu vàng tối, dễ bị đông tụ khi gia nhiệt do chứa nhiều abumin và globumin, hàm lượng muối khoáng cao, lactoza thấp Trong sữa đầu có chứa nhiều chất miễn dịch và các licoxit có tác dụng bảo vệ cơ thể bê con Trong công nghiệp chế biến người ta không sử dụng sữa đầu

Thành phần của sữa đầu thay đổi rất nhanh trong lần vắt sữa sau Tuy nhiên, trong các lần vắt sữa tiếp theo nếu đảm bảo các yếu tố về thức ăn, điều kiện khác thì thành phần của sữa tương đối ổn định

3 Thức ăn

Thành phần sữa phụ thuộc chặt chẽ vào mức độ dinh dưỡng của khẩu phần thức

ăn Khi khẩu phần thức ăn không cân đối, đặc biệt là thiếu protein thường dẫn tới giảm thấp hàm lượng chất khô như: mỡ, protit và các thành phần khác trong sữa Theo tài liệu nghiên cứu của Viện chăn nuôi Liên Xô (cũ), bò cái lứa 1 nuôi dưỡng không đầy đủ chỉ thu được 3632kg sữa với tỷ lệ mỡ 3,06%, cùng trong thời gian

đó, nhóm bò cái được nuôi dưỡng đầy đủ đã thu được 4016kg sữa với tỷ lệ mỡ 3,26%

Khi giảm thấp lượng cỏ khô trong khẩu phần thức ăn, tỷ lệ mỡ trong sữa giảm thấp Các chất khoáng như: phospho, canxi, iot, kẽm, coban và các chất khác sẽ có tác dụng tốt đến sản lượng sữa và tỷ lệ mỡ trong sữa Nếu bổ sung khoảng 2mg vitamin E vào khẩu phần thức ăn cho bò cái cũng sẽ nâng cao được tỷ lệ mỡ sữa Hiện nay, việc áp dụng các thành tựu sinh học vào chăn nuôi bò sữa đã đem lại kết quả khả quan Các chế phẩm nói chung đều giúp bò tiêu hoá tốt, tăng sản lượng của sữa và chất lượng của sữa Ví dụ: Chế phẩm BST (Bovin Somatotropine) khi tiêm vào bò ở thời điểm 60-80 ngày sau ngày sinh sẽ có tác dụng tăng khả năng tiết sữa, nhờ đó đã làm tăng 10-20% sản lượng sữa Chế phẩm enzim Feedadd NC 3 có

bổ xung vitamin B, D có tác dụng tăng sự hấp thụ thức ăn, tăng năng suất sữa ngăn ngừa cho bò cái các bệnh do thiếu canxi và vitamin B

4 Điều kiện môi trường

Một vài thành phần của sữa có xu hướng tăng khi nhiệt độ và độ ẩm môi trường môi trường tăng, ví dụ: nitơ-phibrotein, palmetic và stearic axit Còn các thành phần khác có xu hướng giảm thấp, ví dụ: mỡ sữa, chất khô đã tách mỡ, nitrogen tổng số, lactoza, axit béo mạch ngắn và oleic axit Tỷ lệ % mỡ giảm trong điều kiện môi trường từ 21-27oC Khi nhiệt độ tăng hơn 27o

C, tỷ lệ mỡ có xu hướng tăng, trong khi đó chất khô trong sữa đã tách mỡ luôn giảm thấp Nhiệt độ cao cũng làm giảm axit citric và canxi trong giai đoạn đầu cho sữa

5 Tình trạng sức khoẻ

Khi bò bị ốm thì thành phần và sản lượng sữa biến đổi một cách rõ rệt Đặc biệt

là các bệnh đường ruột, sản lượng sữa giảm hẳn, thậm chí ngừng hẳn

Bò bị bênh lao thì lượng lactoza giảm đáng kể thậm chí có thể mất hoàn toàn, chất béo giảm 1%, protein tăng 5-7 % do tăng lượng lactoalbumin và lactoglobumin Vi khuẩn lao tồn tại kéo dài trong sữa thậm chí sau khi lên men Ví

dụ trong sữa chua vi khuẩn lao có thể tồn tại từ 18-21 ngày, trong bơ 3 tuần, pho mát 1-6 tháng Khi bò bị bệnh xẩy thai hoặc bệnh mãn tính có thể thải vi khuẩn brucella qua sữa Việc bài thải vi khuẩn qua sữa có thể kéo dài từ 7-8 năm Lượng

vi khuẩn thải qua sữa lớn nhất là vào những ngày đầu tiên sau khi sẩy thai, chế độ

xử lý nhiệt ở 600C trong 30 phút làm cho vi khuẩn này của sữa bị mất độc tính Trong sữa chưa đun sôi brucella sống được 7-8 ngày, trong sữa chua là 9 ngày, Bệnh lở mồm long móng ở bò có thể làm cho sữa bị nhiễm vi rút này ở 500

C virut này bị tiêu diệt

Bệnh than ở bò có thể làm cho sữa bị nhiễm trực khuẩn brucella anthracis Sữa này bị bỏ đi

Bò bị bệnh viêm vú thì hàm lượng chất béo, protein và muối khoáng tăng, lactoza giảm ở thể nặng hàm lượng các thành phần bị giảm trừ protein do tăng lượng lactbumin và lactoglobulin

Còn nhiều yếu tố khác nữa ảnh hưởng tới thành phần hoá học Đó là điều kiện sống, tốc độ phát triển, đặc điểm sinh lý, phương pháp vắt sữa, khí hậu thời tiết,…

Khi bò bị đau ốm, thành phần và sản lượng sữa bị ảnh hưởng một cách đáng kể

Vì vậy, việc phòng bệnh là rất quan trọng Trong công tác phòng bệnh cần chú ý vệ sinh ăn uống, vệ sinh thân thể, vệ sinh chuồng trại đảm bảo vệ sinh khâu vắt sữa, tiêm phòng đầy đủ đúng quy định theo pháp lệnh thú y Một bò sữa có năng suất tốt sẽ cho năng suất tối đa khi được nuôi dưỡng tốt, khẩu phần dinh dưỡng hợp lý, chuồng trại sạch sẽ

V KIỂM TRA CHÂT LƯỢNG SỮA

1 Độ axit chung

Độ axit của sữa thường được đo bằng độ Thorner (o

T), bằng số mililit NaOH 0, 1N cần để trung hoà axít tự do có trong 100 ml sữa Có thể đo bằng phần trăm axít lactic

Đương lượng gam của axit lactic là 90, suy ra 1 ml 0, 1N NaOH tương ứng với 0,009% axit lactic

Độ axit của sữa tươi thường từ 16-19oT Khi chuẩn với chất chỉ thị phenolphtalein có màu hồng nhạt Phản ứng axit này phù hợp với sự có mặt của casein, muối axit của axit photphoric và xitric của CO2 hào tan trong sữa

Cho 10ml sữa tươi vào cốc (hoặc bình tam giác) có dung tích 100 ml rồi thêm

20 ml nước cất, 3 giọt phenolphtalein, lắc đều và trung hoà hỗn hợp này bằng NaOH 0, 1N cho tới khi có màu hồng nhạt không mất màu trong 30 giây

Lượng NaOH 0, 1N đã dùng để trung hoà nhân với 10 cho ta độ axit của sữa theo độ Thorner

Sự chênh lệch giữa hai mẫu thí nghiệm song song không được quá 1o

T

Theo phương pháp trên, việc cho thêm nước vào làm tăng độ hoà tan của canxi phosphat Kết quả của sự thuỷ phân canxi phosphat hai lần chuyển thành canxi phosphat 3 lần thay thế:

CaHPO4 + 2H2O = Ca(OH)2 + H3PO4

2CaHPO4 + Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2 +2H2O

Khi chuẩn sữa bằng NaOH 0, 1N đi kèm theo sự pha thêm nước gấp hai lần (20ml) làm cho độ axit của sữa thấp hơn so với khi chuẩn sữa không pha thêm nước

Người ta cho phép chuẩn sữa để xác định độ axit của sữa mà không pha thêm nước nhưng khi đó kết quả thu được phải trừ đi 2o

T

2 Chỉ số độ tươi

Chỉ số đo độ tươi được đo bằng lượng mililit NaOH 0, 1N để trung hoà các axit

tự do cộng với lượng H2SO4 để đông tụ protein có trong 100 ml sữa

a) Phương pháp xác định độ tươi của sữa bằng axit sunfuric nồng độ 0,1N

lấy 10 ml sữa tươi (ở cùng mẫu sữa vừa xác định độ axit), thêm 20 ml nước cất sau

đó chuẩn bằng H2SO4 0, 1N cho tới khi xuất hiện kết tủa

Lượng H2SO4 nhân với 10 là chỉ số đông tụ

Chỉ số tươi = chỉ số axit + chỉ số đông tụ

Chỉ số độ tươi không thấp hơn 60 là sữa tốt, nếu thấp hơn 60 thì chứng tỏ sữa không tươi

b) Phương pháp xác định độ tươi của sữa bằng cồn

Cồn là một chất háo nước Khi cho vào sữa, nếu sữa đó không tươi (có độ chua cao) thì khả năng làm mất vỏ hydrat của các protein trong sữa sẽ nhanh, làm cho các phân tử protein liên kết lại dễ dàng và làm sữa bị đông tụ ngay

Lấy 2- 4 ống nghiệm có dung tích 20 ml, lấy vào mỗi ống 2-3ml sữa và 2-3ml cồn 68% Lắc đều các ống nghiệm khoảng 1-2 phút Quan sát xem nếu trên thành ống nghiệm không xuất hiện các hạt nhỏ thì kết luận mẫu sữa có độ tươi đạt yêu cầu Ngược lại nếu trên thành ống nghiệm có các hạt kết tủa nhỏ thì ta kết luận sữa

đó kém tươi và độ axit của sữa đã tăng vượt độ axit giới hạn, tức là vào khoảng

21-22oT Nếu các hạt kết tủa có kích thước lớn và dịch sữa hình như bị đặc, ta đem ống nghiệm hơ nóng trên bếp điện, nếu sữa bị vón cục thì sữa có độ tươi quá kém, lúc đó độ axit khoảng 26-28oT Đây là phương pháp định tính xác định kết quả nhanh nên người ta thường dùng trong sản xuất Nhờ kết quả này mà có thể phân loại sữa tốt, trung bình và xấu

3 Chỉ tiêu vi sinh vật

3.1 Chất chỉ thị xanh metylen

Nguyên tắc: dựa vào tính chất khử của enzym reductaza làm mất màng xanh của chất chỉ thị xanh metylen Enzim reductaza do vi khuẩn tiết ra, lượng vi khuẩn tiết ra càng nhiều thì lượng enzim reductaza càng lớn và sự mất màu càng nhanh

Cách tiến hành: cho 10 ml sữa vào ống nghiệm (có nút) và 1ml xanh metylen và lắc đều Đặt ống nghiệm vào nồi cách thuỷ có nhiệt độ 37-38oC là nhiệt độ thích hợp của reductaza Chú ý để mức nước ngoài ống nghiệm cao hơn mức sữa trong ống nghiệm Sau khi nhiệt độ của sữa trong ống nghiệm đạt 38 – 40oC thì bắt đầu tính thời gian

Dựa vào kết quả thời gian mất màu, người ta phân loại chất lượng sữa theo phương pháp mất màu xanh metylen như trong bảng 1.9

Thời gian

mất màu, (phút)

Lượng vi sinh vật trong 1 ml sữa

< 500.000

Rất tồi Tồi Trung bình Tốt

IV III

II

I

Bảng 1.9 Phân loại sữa dựa vào thời gian mất màu của xanh metylen 3.2 Chất chỉ thị resazurin

Có thể dùng chất chỉ thị resazurin để phân loại sữa

Nguyên tắc: sự thay đổi màu của chất chỉ thị này theo thời gian phụ thuộc vào

sự hoạt động của vi sinh vật và tế bào thân thể hiện diện trong sữa Điều đó cũng

có nghĩa là phản ứng với resazurin cho ta biết mức độ hoạt động của vi sinh vật hơn là số lượng của chúng

Dựa vào sự thay đổi màu của hỗn hợp sữa và resazurin, người ta phân loại sữa như trong bảng 1.10

Rất tồi Tồi Trung bình Tốt

IV III

II

I

Bảng 1.10 Phân loại sữa dựa vào sự thay đổi màu của resazurin

Cách tiến hành: lấy ống nghiệm (đã được tiệt trùng) 10 ml sữa và 1 ml

resazurin, lắc đều Đặt vào nồi cách thuỷ 37 – 380oC và tính thời gian thay đổi màu

từ khi hỗn hợp đạt được nhiệt độ trên

4 Tạp chất cơ học

Trong quá trình thu nhận, qua nhiều khâu từ dụng cụ, môi trường không khí, … tạp chất cơ học có thể xâm nhập vào sữa

Tuỳ theo mức độ nhiễm bẩn tạp chất cơ học người ta chia làm 3 loại:

- Loại I: trên giấy lọc hầu như không có hoặc chỉ có một vài đốm nhỏ Đó là sữa tốt (hình 1.11)

- Loại II: trên giấy lọc có ít đốm bẩn Đó là sữa trung bình

- Loại III: trên giấy lọc có nhiều đốm bẩn Đó là sữa kém phẩm chất

Cách tiến hành: lấy một miếng giấy lọc cho vào phễu Qua đó đổ 100 – 150 ml sữa chảy qua, lấy giấy lọc ra, làm khô rồi so sánh với mẫu chuẩn

Hình 1.2 Mức độ nhiễm bẩn của sữa

5 Tỷ trọng

Tỷ trọng của sữa là một trong những yếu tố để xác định chất lượng của sữa Giá trị tỷ trọng trung bình của sữa tươi ở 20o

C là 1,026-1,033g/cm3 Khi nhiệt

độ chênh lệch nhau 1oC thì tỷ trọng sai khác ± 0,0002

Nếu nhiệt độ trên 20o

Ví dụ: tỷ trọng của sữa ở 16oC được đo bằng 1, 0298 Suy ra ở 20oC sẽ là:

d20/4 = 1,0298 – (0,0002 x 4) = 1,029

Cách tiến hành: dùng một ống đong hình trụ dung tích 250-500ml đổ sữa từ từ vào thành ống (để hạn chế sự tạo bọt) Thả nhẹ nhàng tỷ trọng kế và để nó nổi tự

do Sau đó đọc kết quả trên thang chia độ của tỷ trọng kế (hình 1.2)

Nếu nhiệt độ của sữa không phải ở 20oC thì kết quả phải cộng thêm (hoặc trừ) hiệu chỉnh như trình bày ở trên

Khi đó tỷ trọng của sữa ở 20oC lớn hơn 1, 030 ta nghĩ ngay đến một trong các nguyên nhân sau:

- Sữa đã bị tách bớt chất béo

- Sữa đã bị pha thêm chất khô vào (pha thêm sữa bột)

Ta có thể xác định được lượng chất béo đã lấy ra:

%

100 M

M M

CB  1

Trong đó: CB – tỷ lệ chất béo đã bị lấy bớt đi, %

M- hàm lượng chất béo sữa tiêu chuẩn, %;

M1- hàm lượng chất béo sữa kiểm tra, %

Ngược lại, khi d20/4 < 1, 029 có thể do nguyên nhân pha thêm nước vào

a) c) Hình 1.3 Tỷ trọng kế

a) tỷ trọng kế; b) thang chia độ trên nhiệt kế; c) thang chia độ trên tỷ trọng kế

6 Hàm lượng chất béo

Để xác định hàm lượng chất béo người ta thường dùng mỡ kế (hình 1.3)

Đặt mỡ kế lên giá, rót định lượng vào mỡ kế 10ml axit sunfuric có tỷ trọng 1,81-1, 82 Lấy tiếp vào mỡ kế 10, 77 ml sữa và 1 ml rượu isoamilic Nút chặn bằng nút cao su, quấn vải xung quanh mỡ kế, lắc từ từ cho đến khi trong mỡ kế chuyển thành màu đen, đặt mỡ kế vào nồi cách thuỷ có nhiệt độ nước 70o

C, trong 5 phút Lấy mỡ kế ra nút chặt lại, đặt vào máy ly tâm (nhớ đặt hai mỡ kế đối xứng nhau) Ly tâm tốc độ 1.000 vòng /phút, trong thời gian 5 phút Sau đó dừng máy ly tâm, lấy mỡ kế ra và đặt vào nồi cách thuỷ có nhiệt độ và thời gian giống như lần đầu, chú ý để đầu có nút cao su xuống phía dưới Lấy mỡ kế ra điều chỉnh cho chất béo ở vị trí số 0 hoặc 1 để đọc (dùng nút cao su để điều chỉnh) Chỉ số đọc được trên mỡ kế chính là hàm lượng phần trăm chất béo của sữa

a) b) Hình 1.4 Mỡ kế

a) mỡ kế; b) thang chia độ

Do trong sữa, chất béo ở dạng hình cầu, phía ngoài các cầu mỡ có màng bao bọc, muốn phá vỡ màng cầu phải dùng axit H2SO4 đậm đặc để chuyển muối canxi caseinat thành hợp chất casein - axit sunfuric:

NH2- R(COO)6Ca3 + 3H2SO4? HN2- R(COOH)6 + 3CaSO4

rượu Đóng ống bằng nút cao su Dùng giẻ khô lót tay, lắc đều cho tới khi tạo bọt thì ngâm vào nồi cách thuỷ 70 -73oC Chú ý để phần nút lên trên Cách 5 phút lắc mạnh mỡ kế Làm như vậy hai lần, sau đó lại cho vào nồi cách thuỷ thêm 10 phút nữa Đảo mỡ kế, cho phần nút xuống phía dưới Để ở vịt trí này cho đến lúc hết bọt

Sau đó người ta đặt mỡ kế sang nồi cách thuỷ khác ở nhiệt độ 65o

C trong 5 phút Lấy mỡ kế ra, đọc hàm lượng chất béo trên thang chia độ của mỡ kế

30 phút, lấy ra đem cân lần 1, cân xong lại cho vào tủ sấy và sấy tiếp khoảng 1 giờ, sau đó lấy ra làm nguội trong bình hút ẩm khoảng 20 phút (nhớ mở nắp cốc ra), đem cân lại lần 2 Sai khác trọng lượng lần 2 không vượt quá 0,004g

Nếu hiệu số giữa hai lần cân vượt quá 0, 004g thì cho cốc vào tủ sấy, sấy tiếp khoảng 30 phút Làm nguội, cân lại lần hai, lần ba, nếu hai lần cân cuối có trọng lượng xấp xỉ nhau là được

Cách tính:

Hàm lượng chất khô x trong sữa được tính theo công thức:

100 c

a b

Ngoài phương pháp sấy đến trọng lượng không đổi, ta có thể dùng công thức (1.1) và (1.2) của Richmond và Fleischman để xác định chất khô

VI VẮT SỮA, VẬN CHUYỂN VÀ THU NHẬN SỮA

1 Vắt sữa

Vắt sữa là khâu quan trọng có ảnh hưởng tới sản lượng sữa, thành phần sữa và điều kiện vô trùng Việc vắt sữa có thể bằng tay hoặc bằng các máy vắt sữa chuyên dùng

Dùng máy vắt sữa cho phép thu được sữa chất lượng cao bởi vì rất vệ sinh (hình 1.5) Trong trường hợp vắt sữa bằng tay, sữa được lọc qua vải màn (vài lớp) để loại

bỏ những tạp chất có kích thước lớn, có thể phải lọc nhiều lần, sau đó làm lạnh tại chỗ trong thiết bị chuyên dùng

a) b)

Hình 1.5 Sơ đồ hệ thống máy vắt sữa bò

a) sơ đồ cấu tạo chung hệ thống máy vắt sữa; b) bộ phận hút sữa

Để không làm ảnh hưởng tới sản lượng sữa và thành phần của sữa thì việc vắt sữa phải đáp ứng được yêu cầu sinh lý của việc tạo sữa và tiết sữa trong vú vú bò, nghĩa là vừa hút sữa vừa xoa bóp kích thích cho sữa tiết ra Nếu không đáp ứng được sẽ gây rối loạn tiết sữa ảnh hưởng đến sản lượng sữa và gây viêm vú Đặc biệt trong khi vắt không nên có những tác động từ môi trường bên ngoài tới thần kinh trung ương làm cho động vật sợ hãi như: có tiếng động lạ hoặc người lạ và không nên vắt sữa khi sức khoẻ của động vật giảm sút hay đang mang bệnh

Để đảm bảo điều kiện vô trùng, cần phải ngăn chặn sự xâm nhập của vi sinh vật vào sữa như vệ sinh vú gia súc, vệ sinh tay người vắt sữa (nếu bằng thủ công) hoặc thiết bị vắt sữa (nếu dùng máy), vệ sinh tiệt trùng các dụng cụ chứa sữa đồng thời tiến hành làm vệ sinh chuồng trại hoặc phòng máy vắt sữa trước khi vắt sữa

khoảng một giờ Chú ý loại bỏ tia sữa đầu có nhiều vi khuẩn Cần giải quyết việc vắt sữa bò bằng máy để vừa nâng cao năng suất vừa đảm bảo độ vô trùng cho sữa mới vắt ra

km ở nước ta với điều kiện không khí nóng, nhiệt độ không khí cao, đường xá xấu, phương tiện vận chuyển chưa tốt (thiếu xe lạnh) nên bán kính nhận sữa nhỏ hơn, thường vào khoảng 50 150 km

Để vận chuyển sữa tới nhà máy chế biến, người ta có thể dùng ôtô lạnh, tàu hoả, tàu thuỷ, Yêu cầu dụng cụ đựng sữa phải là thép không gỉ hoặc nhôm có lớp cách nhiệt

Trong thực tế, các cơ sở chăn nuôi bò sữa thường không tập trung, có thể cách nhau hàng vài chục kilomet Để đảm bảo quản ổn định chất lượng sữa từ lúc mới vắt ra cho đến khi đưa vào chế biến, nhà máy chế biến sữa phải đảm nhận thu gom sữa hàng ngày, sao cho thời gian lưu sữa ở các cơ sở chăn nuôi là ngắn nhất

Sữa tươi được thu gom từ trang trại và chuyển về nhà máy, sau đó qua các công đoạn (kiểm tra chất lượng, kiểm tra chỉ tiêu độ sạch, tiến hành lọc, bài khí, làm lạnh, thanh trùng, bảo quản)

Sữa đem đến điểm thu mua được lấy mẫu để xác định chất lượng thông qua các chỉ tiêu cảm quan, chỉ tiêu hoá lý và chỉ tiêu vi sinh vật Trên cơ sở chất lượng của từng mẫu mà có cho phép tiếp nhận vào sản xuất hay không Sữa được lấy mẫu

để kiểm tra độ tươi, vi sinh vật tổng số và khả năng đông tụ Còn các chỉ tiêu khác

được làm tại phòng thí nghiệm của nhà máy

Trước khi nhận sữa, cần chú ý tới độ sạch của dụng cụ đựng sữa (thùng chứa, xitec ) Lúc mở nắp cần xác định mùi của sữa, sau đó khuấy đều, xác định nhiệt độ rồi mới lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu hoá học, vật lý, sinh học

Tiếp nhận lượng sữa tươi mà các xe bồn vận chuyển ra nhà máy một cách

nhanh chóng nhất, đảm bảo tiến độ sản xuất của các khâu tiếp theo Đồng thơi đảm bảo chất lượng đầu vào của nguyên liệu theo đúng quy định của nhà máy Bên cạnh đó tiếp nhận sữa tươi còn xác định thể tích, số lượng sữa tươi đầu vào thông qua bộ đếm thể tích flowmetter để thuận lợi cho viếc tính toán sản lựợng trong sản

xuất

Hình 16 Sơ đồ thu nhận sữa từ xe lạnh vào bồn tạm chứa

Sữa từ xe lạnh được nối với thiết bị bài khí 1.Từ đây sữa được bơm qua lọc

3 rồi qua đồng hồ đo 4, sau đó sữa đi qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng khung bản rồi vào thùng tạm chứa Thông qua chỉ số trên đồng hồ đo ta sẽ biết được lượng sữa tiếp nhận

Giới thiệu chung về thiết bị:

 Machine type: MRU- 2

 Xuất xứ: Thụy Điển

 Năm sản xuất: 2010

 Công suất máy: 10.000l/h

 Điện áp: 400V – 50Hz – 8A – 4,5 kw

 Khí nén: ≥ 5 bar